某煤矿安全监控系统设计

某煤矿安全监控系统设计

目录

一、矿井安全监控系统设计依据

二、矿井安全监控系统设计方案

三、矿井安全监控设备安装说明

四、矿井安全监控系统主要性能

五、矿井安全监控系统管理制度

六、矿井安全监控系统设备安装位置

七、附图

一、矿井安全监控系统设计依据

1、《煤炭工业小型矿井设计规范》

2、《煤矿安全规程》[2006]版

3、《新疆地方国有和乡镇煤矿矿井安全监控管理暂行

办法》

[2003]年

4、《矿井安全监控系统与瓦斯检查》[2003]年

5、国家其它有关煤炭工业建设的技术、经济政策和法

律、法规

6、煤矿提供的相关资料和设计要求

二、矿井安全监控系统设计方案

1、分站选型

根据矿井的实际情况的要求，分站选择两个大分站、一个中型分站。地面设一个大分站、在井下+822

水平设一个大分站、+772水平车场设一个中型分

站。

（1）安装位置：1#大分站在地面、型号KJ90-F16,控制范围、主井绞车、副井绞车、地面主通风机。（2）2#中分站安装在+772水平车场、型号KJ90-F8,控制范围、+772水平水泵的、变电所、运输皮带、

机电硐室等。

（3）3#大分站安装在+822水平南巷、型号KJ90-F16,控制范围在+822水平首采工作面、回风巷等。 2、大型分站的特点：

型号：KJ90-F16

特点：KJ90-F16 /KJ90-F8型井下监控分站是一种以

89C60单片机为刻心的微型计算机系统，可挂接多种传感器，能对井下多种环境参数诸如瓦斯、风速、一氧化碳、负压、设备开停状态等进行连续监测，具有多通道，多制式的信号采集功能和通讯功能，通过工业以太网或总线方式能及时将监测到得各种环境参数、设备状态传送到地面中心站，并中心站发出的各种命令，及时发出报警和断电控制信号。

3、主要用途及使用范围：

主要用途

（1）为井下所挂接的各种传感器、断电器提供工作电源; （2）采集各传感器的实测参数，设备运行状况、开停状态;

（3）通过工业以太网快速向地面的系统中心站传送巡检参数;

（4）通过RS485方式向地面中心站传送参数；

（5）执行地面中心站发往井下的各种控制命令；

（6）对异常状况进行断电控制。

4、适用范围：

（1）煤矿井下所有存在瓦斯和煤尘爆炸危险的场所；（2）煤矿井下所有需要使用传感器监测、监控各种有

毒有害气体及设备运行状态的地方及场所。

5、品种、规格

（1）井下监控分站。

（2） KJ90-F16 / KJ90-F8。

（3）型号的组成及其代表的意义

KJ 90 F 8/16

产品系列编号（8代表KJ90-F8；16代表KJ90-F1型）

分站设备

登记序号

矿用监测、控制系统或设备

6、环境条件

（1）、工作条件

a)工作温度；0℃~40℃； b）相对温度：≤95%；

c）大气压力；80kpa~106kpa；d）机械环境；无湿著震动和冲击的场合；e）有煤尘和瓦斯存在的场所。

7、运输贮存条件

a)高度；-40℃~60℃； b）相对温度：≤95%；

c）震动；≤50m/s2；

d）冲击；500m/s2。

6、防爆类型与标志

a）防爆形式；矿用本质安全型；

b）防爆标志；Exib

8、技术参数：

1）分站工作电压；12VDC,最大工作电流300mA

2）模拟量信号；奋战的模拟量信号为200Hz~1000Hz 的平率范围内的脉冲宽度不小于0.3ms；其高电平电压应不小于2.5V,底电平电压应不小于1.0V,输入与输出处理误差应不小于0.5%。

开关量信号；分站的开关量信号为1mA/5mA 的电流信号。电流≤1.5mA时表示为停，电流：≥4mA时表示为开。

3) 累计量输入处理误;

累计量输入处理误差不大于0.5%

4）系统信号传输；

a）分站与KJJ46数据接口的信号通讯方式为RS-485通讯方式，数据传送速率为2400bps，最大工作电压幅值≤1.5V，最大工作电流幅值≤150mA。

b）分站与KJJ103矿用网络交换机的信号通讯方式为

以太网通讯方式：数据传输速率为10/100Mbpa自适应，最大工作电压幅值≤1.5V，最大工作电流幅值≤150mA。

5）分站到KJJ46数据通讯接口采用煤矿用聚乙烯绝缘聚乙烯护套通信电缆

a）电缆信号；MHYVRP 1×2×7/0.52;

b)线缆直流电阻；≤12.8Ω/km

c）线缆分布电容：≤0.06μF/km;

d）线缆分布电感；≤0.8mH/km 。

6）分站到KJJ103数据交换机采用聚乙烯绝缘聚乙烯护套超五类双绞线。

7）分站到模拟量传感器采用煤矿用聚乙烯绝缘聚

乙烯护套通讯屏蔽电缆。

a）电缆信号；MHYVRP 1×4×7/0.43;—MHYVRP 1×2×7/0.52;

b）b)线缆直流电阻；≤12.8Ω/km

c）线缆分布电容：≤0.06μF/km;

d）线缆分布电感；≤0.8mH/km 。

8）分站到开关量、数字量传感器采用煤矿用聚乙烯绝缘聚乙烯护套通讯屏蔽电缆。

a）电缆信号；MHYVRP 1×2×7/0.43;

b）b)线缆直流电阻；≤45Ω/km

c）线缆分布电容：≤0.06μF/km;

d）线缆分布电感；≤0.6mH/km 。

9）分站到断电执行器采用煤矿用聚乙烯绝缘聚乙烯护套通讯屏蔽电缆。

a）电缆信号；MHYVRP 1×2×7/0.43;

b）b)线缆直流电阻；≤45Ω/km

c）线缆分布电容：≤0.06μF/km;

d）线缆分布电感；≤0.6mH/km 。

10）最大传送距离；

a）在传输电缆满足9）的条件下分站到KJJ46数据接口之间的最大传输距离不小于10km；

b）在传输电缆满足9）的条件下分站到KJJ103网络交换机之间的最大传输距离不小于100m；

c）在传输电缆满足9）的条件下分站到传感器之间的信号传输距离不小于2km；

d）在传输电缆满足9）的条件下分站到控制执行器之间的信号传输距离应不小于2km。

11）控制执行时间应满足控制要求，甲烷超限断电及

甲烷风电闭锁的控制执行时间应不小于3s

12）电网停电后，备用电源连续工作时间应不小于是2h

9、地面中心站：具体方案如下

1、主监控机2台

2、UPS不间断电源1台

3、打印机1台

4、通讯线路避雷器1台

5、电源避雷器1台

6、井下分站布置（见监控设备布置图）

三、矿井安全监控设备安装说明

（一）1#大分站设在地面，监控范围是；

1、主井绞车开停传感器（KT）一台。

2、副井绞车开停传感器（KT）一台。

3、风井主扇开停传感器（KT）两台。

4、总回风瓦斯传感器（CH4）一台。

5、一氧化碳传感器（CO）一台

6、风速传感器（V）一台。

7、温度传感器（T）一台。

8、负压传感器（P）一台。

9、安全出口开关传感器（FM）一台。

（二）2＃中型分站设在+772水平车场。监控范围是;

1、水泵开停传感器（KT）两台。

2、水仓水位传感器（YW）一台。

3、机电硐室瓦斯传感器（CH4）一台。

4、轨道上山风速传感器（V）一台。

5、轨道上山温度传感器（T）一台。

6、机电硐室断电传感器（D）3台。

7、机电硐室馈电传感器（KD）一台。

（三）3＃大型分站设在+822水平南巷。监控范围是;

1、机电硐室馈电传感器（KD）一台。

2、机电硐室断电传感器（D）一台。

3、1#煤门风门开关传感器（FM）一台。

4、回风巷瓦斯传感器（CH4）一台。

5、一氧化碳传感器（CO）一台

6、风速传感器（V）一台。

7、温度传感器（T）一台。

8、皮带开停传感器（KT）一台。

9、采煤机开停传感器（KT）一台。

10、液压泵站开停传感器（KT）一台。

11、工作面上遇角瓦斯传感器（CH4）一台。

12、采区工作面瓦斯传感器（CH4）一台。

四、KJ90安全监控系统安装规范

（1）机房：保证环境清洁、卫生，作好机房防尘，如有条件机房安装空调，作好机房恒温。机房电缆（含主通讯电缆、电源线缆、网线、避雷器接地线）铺设时最好在防静电地板下面。

（2）监控计算机：监控主机的“计算机名”必须为“KJ90”，KJ98目录（监控系统文件目录）必须在C盘根目录下，设置C盘为共享；电源管理都必须设置为“从不关闭”，删除所有屏幕保护软件(*.SCR)；必须绘制监测系统示意图，其大小“800*600”象素；其它要求参考软件使用说明书。

（3）机房电源：输入电压200VAC~240VAC，如电压不在此范围或电压波动较大，必须安装交流净化电源。（4）接地极：接地方法见附件1，接地极离避雷器的距离必须小于10m，接地电阻小于2欧姆（接地包括电源避雷器接地、计算机外壳地、信号避雷器接地）。（5）地面通讯线：机房到井口的通讯电缆必须使用屏蔽电缆，安装时线路应尽量埋地（减少雷击可能），井口